Klausur: Grundlagen der Informatik I, am 06. Februar 2009 Gruppe: A Dirk Seeber, h_da, Fb Informatik. Nachname: Vorname: Matr.-Nr.

Transkript

1 Seite 1 von 9 Hiermit bestätige ich, dass ich die Übungsleistungen als Voraussetzung für diese Klausur in folgender Übung erfüllt habe. Jahr: Übungsleiter: Unterschrift: 1. Aufgabe ( / 12 Pkt.) Was liefert das folgende Programm an Bildschirmausgaben? #include <iostream> using namespace std; int main() const int size = 25; int a = 1, b = 10, z = 1; while ( a + b < size ) cout << z << ". Zeile: " << (b - a) * 2 <<endl; a = a + 2; b++; z++; 1. Zeile: Zeile: Zeile: Zeile: Zeile: 10 (4 Punkte) z = 1; for ( a = 3; a < 8; a++ ) cout << "Ausgabe " << z << ": "; for ( b = size; b > 0; b = b - 5 ) cout << (a + b) * 2 << " "; cout << endl; z++; cout << endl; Ausgabe 1: Ausgabe 2: Ausgabe 3: Ausgabe 4: Ausgabe 5: (8 Punkte)

2 Seite 2 von 9 2. Aufgabe ( / 25 Pkt.) a) Formulieren Sie eine Funktionsdeklaration, die für ein gegebenes Array V mit n reellen Komponenten V i den Mittelwert mw und die Standardabweichung stda ermittelt. Ein- und Ausgabegrößen sollen als Parameter (nicht als Return-Wert) übergeben werden. (4 Punkte) void funktion( double V[], int n, double *mw, double *stda ); b) Man gebe die Implementierung dieser Funktion an. Zur Berechnung des Mittelwertes und der Standardabweichung verwende man die bekannten Formeln: (1) n mw = ( v i ) / n i=1 n stda = ( (v i - mw) ) / n i=1 void funktion( double V[], int n, double *mw, double *stda ) int i; double summe = 0.0; for (i = 0; i < n; i++ ) summe = summe + V[i]; *mw = summe / n; 5 Punkte summe = 0.0; for (i = 0; i < n; i++ ) summe = summe + (V[i] - *mw); *stda = summe / n; 5 Punkte

3 Seite 3 von 9 c) Implementieren Sie das main-programm mit einem Funktionsaufruf Ihrer Funktion, so dass mit deren Hilfe für die 50 gegebenen Werte einer aktuellen Messreihe die Größen mw und stda bestimmt werden. Die Messreihe sei in einem Datenarray v [100] gespeichert. Die Eingabe der Messwerte ist nicht gefordert! (8 Punkte) #include "Funktionen.h" #include <iostream> using namespace std; int main() const int maxanzahl = 100; int n = 50; double mw = 0, stda = 0; double V[maxAnzahl] = /* 50 Messwerte */ ; // Aufruf der Funktion funktion( V, n, &mw, &stda ); cout << "Der Mittelwert ist = " << mw<< endl; cout << "Die Standardabweichung ist = " << stda << endl; cout << endl; 2 Punkte 2 Punkte 2 Punkte 2 Punkte return 0;

4 Seite 4 von 9 3. Aufgabe ( / 10 Pkt.) a) Geben Sie die binäre Darstellung des dezimalen Zahlenwertes 43 an (inklusive Rechenweg). Wie wird diese Zahl bei einem Integer-Format mit 2 Byte im Rechner gespeichert? () 43 / 2 = 21 R 1 21 / 2 = 10 R 1 10 / 2 = 5 R 0 5 / 2 = 2 R 1 2 / 2 = 1 R 0 1 / 2 = 0 R 1 ==> ==> b) Geben Sie die Darstellung des dezimalen Zahlenwertes 82 im Zahlensystem mit der Basis 6 an (inklusive Rechenweg und Proberechnung) (). 82 / 6 = 13 R 4 13 / 6 = 2 R 1 2 / 6 = 0 R 2 ==> ==> Probe: 4 * * * 6 2 = = 82 c) Berechnen Sie binär (inklusive Rechenweg) und schreiben Sie das Ergebnis als Binär- und als Dezimalzahl. Führen Sie anschließend eine Proberechnung durch, um das Ergebnis zu bestätigen * 111 (4 Punkte) * Probe: = = und = * 7 = 301

5 Seite 5 von 9 4. Aufgabe ( / 4 Pkt.) Gegeben ist folgende Wahrheitstabelle: a b c f1(a,b,c) f2(a,b,c) f3(a,b,c) f4(a,b,c) Geben Sie bitte die Boole schen Funktionen an, die die Bedingungen erfüllen, wobei nur die booleschen Operatoren "und", "oder", "nicht" erlaubt sind. f1 (a,b,c) = f2 (a,b,c) = ((nicht a) und ( nicht b) und (nicht c)) oder ((nicht a) und b und c) oder (a und b und (nicht c)) (nicht b) oder c f3 (a,b,c) = c je 1 Punkt f4 (a,b,c) = ((nicht b) und c) oder ((b und (nicht c) 5. Aufgabe ( / 6 Pkt.) Skizzieren und beschreiben Sie kurz die Wirkungsweise der System-Software-Komponenten (Compiler, Debugger, Editor, Linker), die man benötigt, um von einem Quellprogramm-Entwurf zum lauffähigen Maschinenprogramm zu kommen. Nennen Sie jeweils Beispiele und beachten Sie dabei die richtige Reihenfolge. Editor: Erstellen/Modifizieren des Programmtextes (Header- und Quellcode-Dateien). Beispiele: Editor in Visual C++ Express, notepad je 1,5 Punkte Compiler: Linker: Programmtext (Quellcodedatei) übersetzen, dabei Objectcode erzeugen. Nur ein vollständig fehlerfreies Programm kann in Objectcode übersetzt werden. Beispiele: Compiler in Visual C++ Express, gcc, g++, cc Ausführbares Programm erzeugen (aus den zuvor erzeugten Objectcode-Dateien) Beispiele: Linker in Visual C++ Express, gcc, g++, cc

6 Seite 6 von 9 Debugger: Programm ausführen und testen. Der Debugger ist nicht nur zur Lokalisierung von Programmierfehlern, sondern auch zur Analyse eines Programms durch Nachvollzug des Programmablaufs hilfreich Beispiele: Debugger in Visual C++ Express, gdb, dbx 6. Aufgabe ( / 20 Pkt.) Gegeben ist das folgende Unterprogramm funktion(): void funktion( int & zahl ) int temp = 2; bool ausgabe = false; while ( ( temp <= zahl ) && ( false == ausgabe ) ) if ( 0 == ( zahl % temp ) ) zahl = zahl / temp; funktion( zahl ); cout << temp << " * "; ausgabe = true; else temp++; a) Was wird ausgegeben, wenn das Programm mit einen Wert 24 für die Variable zahl ausgeführt wird? (8 Punkte) 3 * 2 * 2 * 2 * b) Wie nennt man das Ergebnis bzw. welche mathematische Funktion ist hier programmiert? (2 Punkte) absteigende Primfaktorenzerlegung c) Welche besondere Programmiertechnik wurde im Unterprogramm funktion() verwendet? (1 Punkt) Rekursion

7 Seite 7 von 9 d) Schreiben Sie eine vollständige Main-Funktion (Hauptprogramm), die eine int-eingabe bewirkt und die oben stehende Funktion mit der Zahl aufruft. (9 Punkte) #include "Funktionen.h" #include <iostream> using namespace std; int main() int zahl = 0; cout << "Bitte ganzzahligen Wert eingeben: "; cin >> zahl; // Aufruf der Funktion funktion( zahl ); return 0;

8 Seite 8 von 9 7. Aufgabe ( / 23 Pkt.) Für eine Buchhandlung sollen für maximal 500 Bücher Informationen gespeichert werden, die alle nach der gleichen Weise wie folgt strukturiert sind: Buch Titel Autor Preis Art Ausgabejahr Vorname Nachname Titel Geschlecht Dabei gelten folgende Beschreibungen: Titel ist max. 50 Zeichen lang Autor enthält die vier Elemente: Vorname ist max. 35 Zeichen lang Nachname ist max. 35 Zeichen lang Titel Aufzählungstyp mit Wertevorrat: Kein, Dr., Prof., Dipl.Ing., Geschlecht Aufzählungstyp mit Wertevorrat: maennlich, weiblich Preis ist eine reelle Zahl Art Aufzählungstyp mit Wertevorrat: Taschenbuch, Hardcover, Softcover Ausgabejahr ist eine ganze Zahl a) Beschreiben Sie in C/C++ diesen Datentyp vollständig (alle notwendigen Angaben) (12 Punkte) enum mytitle Kein, Dr, Prof, DiplIng ; enum mygeschlecht maennlich, weiblich ; enum myart Taschenbuch, Hardcover, Softcover ; struct myautor char Vorname[35]; // oder string Vorname; char Nachname[35]; // oder string Nachname; mytitel Titel; mygeschlecht Geschlecht; ; struct Buch char Titel[50]; // oder string Titel; myautor Autor; double Preis; myart Art; int Ausgabejahr; ; 4 Punkte 5 Punkte

9 Seite 9 von 9 b) Zeigen Sie in einem Hauptprogramm, wie Ihr Datentyp instantiiert wird und zeigen Sie an untenstehendem Beispiel, wie ein neues Buch an der 27 Stelle der Liste in die Variablen eingetragen wird: (11 Punkte) Titel (des Buches): Tintenherz Vorname: Horst Nachname: Schimanski Titel (des Autors): Dr. Geschlecht: maennlich Preis: 27,45 Art: Hardcover Ausgabejahr: 2005 Buch buchinfo[500]; strcpy( buchinfo[26].titel, "Tintenherz" ); // oder falls string Titel; // buchinfo[26].titel = "Tintenherz"; strcpy( buchinfo[26].autor.vorname, "Horst" ); // oder falls string Vorname ; // buchinfo[26].autor.vorname = "Horst"; strcpy( buchinfo[26].autor.nachname, "Schimanski" ); // oder falls string Nachname ; // buchinfo[26].autor.nachname = "Schimanski"; buchinfo[26].autor.titel = Dr; buchinfo[26].autor.geschlecht = maennlich; buchinfo[26].preis = 27.45; buchinfo[26].art = Hardcover; buchinfo[26].ausgabejahr = 2005;